国际网络波动 程云洁，等 | 碳中和目标下全球多晶硅贸易网络结构的动态演进及驱动力研究

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研究背景

随着世界大国能源转型步伐的加快，可再生能源中光伏发电占比日益增加，多晶硅作为光伏产业链上游最重要的原材料，在光伏产业中占有举足轻重的地位，被称为光伏产业链中的“黑金”。自2004年德国等发达国家相继出台扶持光伏产业发展的政策以来，各国对多晶硅的需求急剧上升，全球多晶硅贸易额由2003年的16.87亿美元上升至2008年的164.39亿美元。2008年全球金融危机爆发，世界各国为应对世界经济低迷采取宽松货币政策，全球多晶硅贸易额在2010年达到峰值186.59亿美元。2012年美国、欧盟、印度等开始对中国光伏企业发起“双反调查”，这导致中国多晶硅出口成本大幅上升，加之欧债危机使欧美光伏市场萎缩，全球多晶硅贸易额持续走低。2020年受疫情蔓延影响，海运物流成本增加、产业链上下游产品供需错配及电力短缺等因素的影响，多家生产企业停产，多晶硅价格走高；同时各国开始了新一轮对光伏产业的扶持，中国、德国和印度扩充多晶硅产能，挪威、土耳其投入新产能，美国多家企业准备重新投产。这些措施刺激了多晶硅贸易的发展，各国间的多晶硅贸易往来日益密切，促进了全球多晶硅贸易网络结构的动态演变，全球多晶硅贸易网络结构发生了深刻变化。

2022年10月，国家发改委、能源局发布《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》文件，旨在推动多晶硅产能布局以促进光伏产业链健康发展。在此背景下，本文选取2003—2021年全球多晶硅贸易数据，基于复杂网络理论，对全球多晶硅贸易网络结构的动态演进及驱动力进行深入分析，通过厘清各国多晶硅产业的竞合关系，以及中国在贸易网络中的地位和优势，对中国多晶硅贸易及光伏产业链的健康发展、实现双碳目标具有重要意义。

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数据和方法

选取2003—2021年各节点国家/地区多晶硅进口、出口贸易数据，采用商品编码为（即含硅量>99. 99% 的多晶硅产品），对全球 75个国家多晶硅贸易网络结构动态演变特征进行分析。由于国家间贸易数据统计口径不同，本文以各国出口贸易额为准，所有数据均来源于联合国商品贸易数据库（UN ）。

研究方法主要采用社会网络分析法、核密度分析和QAP等计量方法。具体来看，采用网络密度、互惠性、平均路径长度、平均聚类系数来概括全球多晶硅贸易网络的整体特征；运用点度数、点强度和核密度分析来刻画全球多晶硅贸易网络的个体特征；借助Gephi软件识别网络中的“核心-边缘”结构以及关键国家和地区；使用QAP相关性分析和QAP回归分析来反映全球多晶硅贸易网络格局驱动因素。

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主要研究内容和结果

受行业政策、金融危机和贸易摩擦等因素的影响，2003—2021年全球多晶硅的贸易走势经历了波动性的发展趋势。具体来看，全球多晶硅贸易额从2003年的16.87亿美元增加到2008年的164.39亿美元，世界各国扶持光伏产业发展政策的相继出台，刺激了全球多晶硅贸易的迅猛发展。2008年金融危机爆发导致全球多晶硅贸易额下降到2009年的122.47亿美元，2011年世界各国为挽救经济低迷而采取宽松货币政策，多晶硅贸易额达到峰值186.59亿美元。2012年后美国、欧盟、印度等国对中国光伏企业发起“双反调查”导致中国多晶硅出口成本大幅上升，加之欧债危机使欧美光伏市场萎缩，全球多晶硅的贸易额波动中持续走低。2021年在各国疫情限制措施减弱、推出经济刺激方案以及大宗商品价格上涨等因素的影响下，多晶硅贸易额有所回升。

整体来看，近20年间国家间贸易关系数量显著增加，越来越多的国家加入多晶硅贸易网络。2003—2021年全球多晶硅贸易网络密度和互惠性值均较低，而平均路径距离短，聚类系数高则呈现出网络的“小世界”特征。然而，从2003—2021年全球多晶硅贸易网络参与国出度、入度核密度分布图中，出度、入度分布均呈现单峰分布向右偏，长尾特征突出，表明大多数国家拥有很少的连接，而少数“热门”国家拥有较多的连接，说明世界主要的多晶硅贸易往来国家分布较为集中；核密度分布延展性存在拓宽趋势，表明全球多晶硅贸易具有无标度性特征，可发现全球多晶硅贸易网络呈现“富人俱乐部”现象。

图1.2003—2021年全球多晶硅贸易网络出度、入度核密度估计

通过测算出2003—2021年间的核心国家和边缘国家数量、密度以及模型拟合值，全球多晶硅贸易网络“核心-边缘”结构特征明显。借助Gephi可视化分析发现，2005年和2020年的全球多晶硅贸易网络均呈现出显著的“核心-边缘”结构。2005年全球多晶硅贸易网络中，美国占据绝对核心位置，日本、中国、意大利和英国位于次核心位置。2020年全球多晶硅贸易网络则呈现以德国、美国、中国、法国、荷兰、日本和英国为主的“核心-边缘”结构特征。世界多晶硅贸易网络由原来以美国“一家独大”格局发展为以德国、美国和中国为首的多极发展格局。

图2.2005年和2020年全球多晶硅贸易网络可视化分析

通过分析中国在全球多晶硅贸易网络的地位可知，中国多晶硅进口能力居世界首位，出口能力居世界前列。2003—2021年中国多晶硅的入强度远大于出强度，入强度从2003年的0.61亿美元增长至2011年的39.25亿美元，中国光伏产业相对欧美国家起步较晚，多晶硅技术不成熟导致国内多晶硅价格高于进口多晶硅，而光伏产业下游需求旺盛，进口多晶硅贸易额持续攀升；2013年因贸易摩擦多晶硅进口数量急剧下降；2015年由于韩国国内多晶硅扩产、美国通过转口贸易出口至中国等原因，使多晶硅进口价格依然低于国内价格，中国多晶硅进口量增加；2019年国内新增产能不断释放，多晶硅贸易量下降；2021年由于国内硅料价格上涨、光伏产业下游产品对硅料需求旺盛等因素，使得多晶硅进口数量较2019年增加了89%。2003—2021年，中国多晶硅的进口量占比由3.61%增长至18.72%。整体而言，从入强度排名来看，中国自2009年起一直稳居世界首位，已成为世界第一大多晶硅进口国，同时进口量远大于出口量。

碳中和背景下，基于全球75个国家2003—2021年的多晶硅出口额构建因变量矩阵，从经济发展水平、化石资源能源匮乏度、多晶硅市场需求度、环境规制程度和国家地理属性五个维度构建构建国家经济发展水平（GDP）、金融自由度（FF）、投资自由度（IF）、可再生能源发电量（REP）、人均能源使用量（PEC）、光伏装机容量（PVC）、环境绩效指数（EPI）、二氧化碳排放量（CDE）和地理纬度（LAT）9 个自变量差值矩阵。研究发现全球多晶硅贸易网络结构的动态演进主要受经济发展水平差异、投资自由度差异、光伏装机容量差异、环境绩效水平差异、二氧化碳排放量差异多因素综合作用影响。

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研究展望

在全球碳中和目标下，全球多晶硅贸易伴随世界光伏产业的发展而增长。随着中国多晶硅生产技术水平日趋成熟，中国在全球多晶硅贸易网络中已属于核心国家之一。未来可从光伏产业链和供应链韧性视角出发进行研究，切实防范多晶硅价格剧烈波动风险；同时提升规避贸易摩擦的前瞻性和综合应对能力，积极推动光伏产业链的国际合作和融合；发挥多晶硅龙头企业生产规模优势，提升国内多晶硅自给率，促进光伏产业健康发展，实现双碳目标。

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作者简介

程云洁

新疆财经大学经济学院教授，博士生导师。研究方向为世界经济、区域经济。E-mail：@qq. com。

刘旭

新疆财经大学经济学院博士研究生，昌吉学院讲师。研究方向为区域经济与经贸合作。E-mail：@qq. com。

引用信息

程云洁, 刘旭. 碳中和目标下全球多晶硅贸易网络结构的动态演进及驱动力研究. 世界地理研究, 2024, 33(9): 1-16. [ CHENG, Xu LIU. Study on the trade ' and its under the [J]. World , 2024, 33(9): 1-16.]

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